[发明专利]带多回路接口的固体热能存储系统

说明书

一种带有多回路接口的固体热能存储系统，包括：多热源系统，管道，多换热系统，固体储能体，阀门组，变频驱动器，控制装置，热用户，疏导腔，其技术要点是：固体储能体内部有多组结构或单组结构的热载体管道；热载体管道均采用两层或以上设置；单组结构的换热回流端连接放热变频驱动器后与放热回流端管道相连接，多组结构的换热回流端连接放热变频驱动器后与本组的底层放热热载体管道相连接；放热输出端与固体储能体内的每层热载体管道相连接，放热回流端管道连接储热变频驱动器后与疏导腔底端管道相连接，在该储热变频驱动器两端的管道上连接储热旁通阀；阀门组设置在保温层外侧。

技术领域

本发明涉及一种带多回路接口的固体热能存储系统，它是通过操作变频驱动器和设在热能输入、输出端口的阀门组的开关状态，改变固体热能储存系统的热能储存和热能输出之间的控制关系。

背景技术

一般燃煤热电厂热电机组的供热能力和发电量是同步变化的，提高供热能力的同时上网电量也随之增加。而目前的现状，热用户需求增长速度快于电量需求的增长速度，使带供热用户的发电厂经常因为给风力发电上网让路，造成热电厂出现上网的电量受限，热网的供热能力不足的现象。解决的办法是将多余的电能用电极炉、电阻炉转换成高温热能来补充热网的供热能力或采用中压缸抽汽的方法减少发电机出力，将多余的蒸汽能经过减温减压处理后作为热网换热器循环水加热的热源，还有太阳能光热发电系统集热器输出的高温蒸汽，一般也要经过减温减压处理才可以作为驱动汽轮机发电的热源。如果能将上述系统中产生的不同温度的热能，存储在同一个固体热能存储装置中，可以减少热能存储装置的投资，还可以提高不同温度、压力热能的利用率；在固体储能体的不同温度区间设置多个放热接口，各放热接口根据各自的温度参数需求分别选择不同的输出接口位置。达到同一个固体储能体满足不同的输出温度要求。

发明内容

本发明根据处于工作状态的固体储能体，顶部温度较高底部温度较低的特点，以固体储能体内部存在的温度梯度，是沿着高度方向由低向高呈正向分布的结论为依据，在固体储能体垂直方向上依次设计多个输入、输出接口位置，满足固体储能体在不同的储能状态和不同的输入、输出热能参数变化时选择适合的接口位置。实现一个或二个以上不同参数的热源共用同一固体储能体存储热能并能同时完成一个或二个以上不同参数的热能输出，提高固体储能体的存储能力和放热适配性。

本发明所采用的技术方案：一种带有多回路接口的固体热能存储系统，它包括有：多热源系统，管道，多换热系统，固体储能体，阀门组，变频驱动器，控制装置，热用户，疏导腔，其特征在于：固体储能体为外侧带保温层的耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体，在耐高温建筑砌块体或耐高温建筑材料浇筑体内部有耐热金属制成的储热、放热热载体管道，采用二组及以上平行或交叉阵列分布安装的多组结构或者多组储热、放热回路共用一组热载体管道的单组结构；热载体管道均采用串联、并联或串并联方式且沿垂直方向上为两层或以上设置；在每层热载体管道端口通过带有阀门的管道分别与多换热系统换热输入端相连接，单组结构的换热回流端连接放热变频驱动器后与多热源系统放热回流端管道相连接，多组结构的换热回流端连接放热变频驱动器后与本组的底层放热热载体管道相连接，在该放热变频驱动器两端的管道上连接放热旁通阀而多换热系统直接与热用户相连；多热源系统的放热输出端通过带有阀门的管道分别与固体储能体内的每层热载体管道相连接，多热源系统放热回流端管道连接储热变频驱动器后与疏导腔底端管道相连接，在该储热变频驱动器两端的管道上连接储热旁通阀；阀门组设置在保温层外侧；所述控制装置可根据采集的固体储能体各层热载体管道温度、压力参数，完成控制各输入、输出回路与固体储能体之间的阀门组转换工作。

本发明所述的多热源系统包括太阳光热集热器、汽轮机组中、低压缸的排汽热源或经接在发电厂上网关口计量表内侧降压变压器次级电源端的电阻炉、电极炉生产的高温热源及能用管道输送的热源。

本发明所述的多换热系统是采用金属构件制成的能输出蒸汽、热水、导热油、热风或熔盐的换热器组合。

本发明所述的阀门组是通过管道与固体储能体内热载体管道、疏导腔相连接的手动阀门，气动阀门和电动阀门。